TECNOLOGÍA INDUSTRIAL I IES PABLO RUIZ PICASSO UNIDAD: PLÁSTICOS FIBRAS TEXTILES Y OTROS MATERIALES

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1 TECNOLOGÍA INDUSTRIAL I IES PABLO RUIZ PICASSO UNIDAD: PLÁSTICOS FIBRAS TEXTILES Y OTROS MATERIALES PLÁSTICOS 1.- INTRODUCCIÓN Debido a sus propiedades y a que son materiales económicos, los plásticos son muy utilizados en nuestros días. Los plásticos son fáciles de moldear, ligeros, resistentes, etc. Están compuestos por monómeros (formados por átomos de H y C) que se repiten formando un polímero o macromolécula. Una clasificación puede ser atendiendo a su origen: Naturales (ej. caucho) y Sintéticos (ej. poliéster). 2.- OBTENCIÓN DE LOS MATERIALES PLÁSTICOS Al proceso para obtener un plástico se le llama polimerización. Existen dos tipos de polimerización: - Poliadición. Sin creación de subproductos (es la verdadera polimerización). - Policondensación. Con generación de subproductos. Proceso de polimerización: Disolvente Catalizador REACTOR SECADORA TRITURADORA POLÍMERO EN POLVO Monómero Pigmentos y aditivos Cargas En el reactor nos encontramos los siguientes elementos: DISOLVENTE: Para licuar la mezcla.

2 MONÓMERO: Ej. Petróleo. CATALIZADOR: Activa y acelera la reacción química a P y Tª constante. CARGAS O RELLENOS: Su función es abaratar el producto y mejorar propiedades. Las cubiertas de neumáticos no podrían utilizarse con éxito sin añadir negro de carbón o sílice amorfa. Por ejemplo, la incorporación de estos rellenos incrementa la resistencia a tracción de algunos plásticos. De la misma manera, la mayoría de los plásticos de altas prestaciones son materiales compuestos de polímeros reforzados con fibra de vidrio. ADITIVOS: Mejoran las propiedades del plástico como su resistencia, flexibilidad, conductividad, etc. PIGMENTOS: Para dar color al plástico. Una vez terminado el proceso en el reactor, el plástico líquido es secado en la secadora y finalmente triturado para obtener el polímero en polvo que será utilizado para la fabricación de objetos de plástico. 3.- PROPIEDADES DE LOS PLÁSTICOS - Baja densidad: ligeros - Conductividad eléctrica: aislantes (mangos de herramientas de electricistas). - Conductividad térmica: muy baja (mangos de sartenes). - Resistencia mecánica: alta respecto a su ligereza. - Combustibilidad: alta debido a su composición en H y C. - Plasticidad: alta, son fácilmente moldeables. - Economía: son materiales de bajo coste. - Facilidad para combinarse con otros elementos. - La mayoría pierde sus propiedades a altas temperaturas. - La mayoría no son biodegradables. - Su reciclado puede ser mecánico o químico.

3 4.- CLASIFICACIÓN DE LOS PLÁSTICOS. APLICACIONES En función de su estructura interna los plásticos se clasifican en: termoplásticos, termoestables y elastómeros TERMOPLÁSTICOS ESTRUCTURA: su estructura es lineal, formada por cadenas unidas débilmente. PROPIEDADES: - Se deforman con el calor. - Solidifican al enfriarse. - El proceso se puede repetir muchas veces (facilita el reciclado). TERMOPLÁSTICOS: - POLIETILENO (PE).- Puede ser de alta o baja densidad, es de los más usados (bolsas, botellas, etc), resistente a corrosión, buena resistencia y coste bajo. - C LORURO DE POLIVINILO (PVC).- Muy resistente a agentes químicos, impermeable. Se utiliza para fabricar tuberías, suelas de zapatos, trajes impermeables, mangueras, etc. - POLIESTIRENO (PS).- Comercialmete se puede encontrar duro y expandido. Buen aislante eléctrico, transparente, aislante térmico. Se utiliza como aislante térmico en viviendas, vasos de yogur, calzado, embalajes, etc. - POLIPROPILENO (PP).- Resistente a la humedad y al calor, ligero y de bajo coste. Se utiliza en la fabricación de tubos, tuberías, jeringuillas, etc. - POLIAMIDAS (PA).- Buenas propiedades mecánicas y alta resistencia a agentes químicos, flexible e impermeable. Se utiliza para la confección de tejidos (nailon), cepillos de dientes, raquetas, etc TERMOESTABLES ESTRUCTURA: su estructura es tridimensional formando fuertes enlaces en todas direcciones.

4 PROPIEDADES: - Rígidos y frágiles. - Resistentes a altas temperaturas (no se deforman). - Si se les intenta dar forma una segunda vez a altas temperaturas sufren degradación. No se reciclan con calor. TERMOESTABLES: - RESINAS FENÓLICAS (PF).- Buenos aislantes térmicos y eléctricos, buenas propiedades mecánicas. Con ellas se fabrican mangos y utensilios de cocina, carcasas de teléfonos, enchufes, interruptores, etc. - RESINAS EPOXI (EP).- Aislantes eléctricos, propiedades adherentes. Se emplean en la fabricación de revestimientos de latas de alimentos y bidones y como adhesivo. - POLIÉSTERES (UP).- Mezclados con los aditivos apropiados, pueden presentar gran resistencia. Se utilizan en la fabricación de paneles para coches, carrocerías, cascos de pequeñas embarcaciones, etc ELASTÓMEROS La mayoría son termoestables ESTRUCTURA: su estructura forma cadenas unidas lateralmente y plegadas sobre sí mismas. PROPIEDADES: - Destacar su gran elasticidad. ELASTÓMEROS: - CAUCHO NATURAL (CA).- Es resistente aunque apenas se utiliza sin vulcanización.

5 - CAUCHO SINTÉTICO (CA).- Se obtiene por vulcanización (caucho natural junto con azufre a una temperatura de 160ºC) del caucho natural. Lo que mejora sus propiedades, es muy elástico. Con él se fabrican neumáticos, guantes, etc. - NEOPRENOS (PCP).- Son más resistentes que el caucho pero menos elástico, impermeables. Se utilizan en la fabricación de trajes de inmersión, juntas, etc. - POLIURETANOS (PUR).- Duros, flexibles, comercialmente se comercializan también en forma de espuma. Se utilizan en la confección de prendas de vestir elásticas, mangueras de agua y en forma de espuma en la fabricación de colchones. - SILICONAS (SI).- Son flexibles, aislantes eléctricas, resistentes a oxidación. Se emplean en prótesis médicas, sellados de juntas, etc. 5.- TÉCNICAS DE CONFORMACIÓN Conformar significa dar forma EXTRUSIÓN INYECCIÓN

6 5.3.- SOPLADO COMPRESIÓN (con los termoestables) HILADO

7 5.6.- CALANDRADO CONFORMADO AL VACÍO (TERMOCONFORMADO)

8 6.- ENSAYOS DE IDENTIFICACIÓN DE PLÁSTICOS ENSAYO DE DENSIDAD: ellos. Se emplean líquidos de densidades diferentes y se observa si el plástico flota o no en Por ejemplo: a) Agua con alcohol. Densidad inferior a 1. b) Agua. Densidad igual a 1. c) Agua con sal. Densidad superior a ENSAYOS MECÁNICOS: Flexibilidad: Se somete al plástico a esfuerzos de flexión (se dobla) y se ve su comportamiento. Corte: Se observa como se comporta el plástico frente a cortadura. Fractura: Se golpea la muestra de plástico ENSAYO A LA LLAMA: Se quema el plástico con una llama y se observa si se produce combustión o fusión, el color de la llama y el olor que desprende. 7.- EL RECICLADO DE LOS PLÁSTICOS Esta práctica permite reducir los desperdicios sólidos y reaprovechar estos materiales, ya que la mayoría de ellos no pueden ser degradados por el entorno. Algunas técnicas de reciclaje comenzaron a desarrollarse en los años 70, cuando algunos países empezaron a incinerar sus residuos plásticos. Desde entonces han surgido muchos avances en torno a este reciclaje. Aunque la cantidad de residuos plásticos generados es enorme, únicamente seis plásticos constituyen el 90% de los desechos. Por tanto casi toda la industria del reciclado se centra en la recuperación de estos seis tipos. La identificación de los envases de plástico se realiza fácilmente mirando el número o siglas que suelen aparecer en el fondo de algunos objetos de plástico.

9 Una vez los plásticos han sido separados y clasificados según el tipo de termoplástico, se procede a su reciclado. A continuación vemos como se lleva a cabo RECICLAJE MECÁNICO Este sistema representa el más utilizado y el más barato para mantener una buena calidad en el producto final. Transforma los residuos en gránulos para fabricar nuevos productos RECICLAJE QUÍMICO El plástico es desmontado y la materia prima resultante puede entonces ser utilizada nuevamente dentro de las aplicaciones de la industria petroquímica

10 8.3.- RECICLAJE ENERGÉTICO El material se quema y libera un calor muy fuerte (superior al del carbón y cercano al producido por el óleo combustible) que se aprovecha en forma de energía BIOPOLÍMEROS Son un tipo de plásticos degradables que se producen a partir de productos vegetales y animales como el almidón, la celulosa, las bacterias, la glucosa o la fermentación del azúcar y de quesos. De este modo se adopta un sistema de producción limpio, que devuelve al ambiente materiales que éste soporte.